4.红外光谱
红外光谱是最常用的结构分析和组成分析工具,近两年来红外光谱技术三个方面有明显进展:(1)红外化学成像(红外和近红外);(2)红外光谱数据处理;(3)编码调制红外光谱。
(1)红外化学成像
化学成像是一种同时提供空间的、化学的、结构的和功能的信息,是一组三维的数据块,化学图像数据为海量数据,使用化学计量学方法进行处理。
近两年的进展主要表现在共焦平面红外阵列检测器与FT-IR光谱仪器的耦合研究方面,目前发展方向倾向于使用线阵检测器,可避免面阵中坏象素的影响,值得关注的是如SPECTRALDIMENSIONS公司研制开发的专用和在线化学成像分析仪,用于制药,高分子,食品,法医,反恐等领域。
(2)红外光谱数据处理技术
多维红外光谱数据的处理在近两年内得到了特别的关注。研究最多的是二维光谱。
(3)编码光度红外光谱测定法
这是一种新技术,一个编码转盘部件产生干涉图,经过傅立叶变换得到红外光谱图,可以用于检测化学反应动力学和产物的信息,非常适合在线检测,适用于散射光谱,透射光谱和吸收光谱技术的应用。它具有速度快和抗环境干扰能力强,体积小,结构紧凑,更简单,成本低等的优点。美国ASPECTRICS公司拥有这项新技术,目前产品已经投放市场。2006年度获得《研究与开发杂志》颁发的百名市场影响力最强新技术产品奖。
5.近红外光谱
当前,近红外分析已广泛应用于农业、食品、医药、石油、化工等领域,近红外仪器已经形成独立的产业,国际上近红外技术市场主要被美国热电尼高力公司、丹麦FOSS公司、德国布鲁克公司、瑞典Perten公司等分析仪器企业占据。我国的近红外技术产业经过20余年的发展也具有了一定的规模,北京英贤公司和上海棱光公司是其中的代表。
目前国际上主要从事近红外仪器研发、生产的公司也在把主要精力投向模型和方法的研究与开发上,因此共享模型和方法标准的研究将是近红外技术今后几年发展的主要方向。可喜的是,我国的部分科研院所,如石化院、中国农大、湖南大学,中南大学,第二军医大学等目前已在化学计量学方面进行了非常出色的工作。目前我国近红外光谱技术正处顶盛时期的前夜,有许多方面走向世界前列。
华东理工大学的杜一平教授获2006年BUCHI近红外光谱学国际奖,该奖项是瑞士BUCHI公司为表彰本年度近红外光谱学领域的突出贡献而设立的,获奖原因是提出和应用化学计量学算法regionorthogonalsignalcorrection(ROSC),解决了近红外光谱中共存组分的光谱干扰问题。
6.在光谱技术领域值得关注的三项新技术取得重大突破
(1)太赫兹辐射技术及其相关仪器的新进展
近二年来,太赫兹辐射技术取得了不断的进步,特别是这些技术的应用得到了迅速的发展,相关仪器开发和国防、安全检查、材料识别与诊断、生产监测、生物医学等领域应用都取得了许多进步。
太赫兹辐射(T-射线波长为3,000-30微米范围内的电磁波)可以像X-射线那样穿过某些材料,“看”到其背后的物质。T-射线光子能量极低,不会对人体和其他材料造成电离,大多数包装材料如纸张、碳素板、塑料等对T-射线都是透明的,而金属和含有水分的材料不能透过T-射线,可以利用T-射线进行成像,透视出包装物品内部物体的T-射线图像来,从而可以应用于机场行李箱的安全检查和医生对人体内有损伤或破裂器官的检查。该技术的最大困难在于难探测到比较微弱的太赫兹辐射信号。